暗号技術の簡史とその重要性

A lock icon, signifying an encrypted Internet connection, is seen on an Internet Explorer browser in a photo illustration in Paris April 15, 2014. About two thirds of all websites use code known as OpenSSL to help secure those encrypted sessions. Researchers last week warned they have uncovered a security bug in OpenSLL dubbed Heartbleed, which could allow hackers to steal massive troves of information without leaving a trace. REUTERS/Mal Langsdon (FRANCE - Tags: SCIENCE TECHNOLOGY CRIME LAW) - GM1EA4F1SZM01
Cryptography has a long history dating back thousands of years.Image: REUTERS/Mal Langsdon
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暗号技術、暗号、秘密のコード。これらの言葉からは、秘密のメッセージ、極秘の会合、国際的なスパイ活動の世界が思い浮かびます。最近も、英国のエリザベス2世女王が、イングランドのチェルトナムにある政府通信本部(GCHQ)の創設100周年を記念する記念プレートを除幕した際に、こうしたイメージが改めて強調されました。

女王陛下エリザベス2世が除幕したプレートには、独自の秘密のコードも含まれていました。それは、プレートの献辞にある文字や数字の下に配された一連の点と線で構成されていました。強調された文字をつなぎ合わせると、「hundred years(100年)」というメッセージになります。スパイの責任者たちを慌てさせるような機密情報でも、量子コンピューターでなければ解読できないほどの暗号でもありません。しかし、この記念碑にふさわしい粋な趣向です。

GCHQのプレートのコードを解読できますか?Image: GCHQ

GCHQは第一次世界大戦の後に設立されました。英国軍の通信・諜報部隊が、暗号化されたドイツの通信文を解読する専門技術を培った場所です。そのなかの一つが、いわゆる「1917年のツィンメルマン電報」でした。1917年のツィンメルマン電報です。当時のドイツ外務大臣ツィンメルマンは、メキシコ国境で騒乱を引き起こし、米国を戦争に参加させないようにする計画を立てていました。それによって、ドイツの潜水艦が大西洋で米国の商船を撃沈している問題から注意をそらせると考えられていたのです。

しかし、英国の諜報機関はツィンメルマン電報を傍受して解読し、ドイツの計画を公表しました。これが、米国世論を参戦支持へと転じさせる一因となりました。

古代人の知恵

GCHQの100年にわたる輝かしい歴史にとどまらず、暗号技術の実践は実際には数千年前にさかのぼります。最古の例の一つは紀元前200年頃のもので、ギリシャの歴史家ポリュビオスが考案しました。ポリュビオス方陣では、25マスの格子に文字を配置し、各文字を方陣内の座標で示します。これにより、同じポリュビオス方陣を持つ人だけが意味を理解できる暗号化されたメッセージとして、数字の列を使用することが可能になります。

以下の例では、「44 23 15 13 11 44 43 11 44 34 33 44 23 15 32 11 44」という数字列のメッセージは「the cat sat on the mat(猫がマットの上に座った)」と訳されます。ただし、ポリュビオスが猫やマットを所有していたかどうかは定かではありません。

ユタ大学電気・コンピュータ工学部のニコラス・マクドナルド氏によると、「暗号技術の要素を含む現存する最古の文章は、約4,000年前に、貴族クヌムホテプ2世の墓にあるエジプトの町メネト・クフ(Menet Khufu)に記されたものです」とのことです。

メネト・クフに隠されたメッセージ。Image: ユタ大学

スパルタ人も暗号技術の一形態を開発していたことが知られています。羊皮紙を多角柱に巻き付けるという方法でした。また、ジュリアス・シーザーは、あらかじめ決めた文字数だけアルファベット上で文字をずらすという基本的な暗号を用いて、自身のメッセージを暗号化していました。しかし、暗号化は単にメッセージを読みにくくするだけのものではなく、その歴史的な起源がどれほど興味深いものであれ、21世紀の今日では、ビジネスや個人生活の基盤の一つになっています。

暗号技術は、あらゆる安全なデジタル通信の中核にあります。送信するメール、訪れるウェブサイト(その割合は増加しています)、利用するアプリなどです。暗号技術によってデータは攪拌され、意図された受信者以外には読めない状態になります。その用途は、オンラインストアを通じて小売業者に银行カードの情報を送信する場合から、WhatsAppやTelegramなどのメッセージングアプリまで多岐にわたります。また、スマートセンサーと企業ネットワークの間でデータがシームレスにやり取りされるモノのインターネット(IoT)にとっても、極めて重要です。

誰かが(裏)口のドアをノックしている

ほんの数年前、国際テロ組織や組織犯罪集団が暗号化されたメッセージでやり取りしていたことが明らかになりました。これを受けて、欧州、米国、その他の地域の政治家から、政府の諜報機関に対し、それらのメッセージを傍受して読むためのツールを与えるよう求める声が上がりました。この問題は、近年米国で最悪の大量銃撃事件の一つが起きたことで、一気に中心的な議題となりました。

2015年12月2日の朝、サイード・リズワン・ファルークと妻のタシュフィーン・マリクはカリフォルニア州の都市サンバーナーディーノで14人を銃撃して殺害しました。約20人が負傷しました。襲撃者は同日later(後)に追跡され、その後の銃撃戦で二人とも死亡しました。犯人の動機を解明しようと決意したFBIは、まもなくファルークのiPhoneのロックを解除するためにアップルに協力を求めました。しかし、アップルは要請に応じませんでした。

法廷闘争が勃発しました。テック企業が政府機関に、暗号化を回避できる裏口を提供することの義務、権利、そして是非をめぐる争いです。司法省はこの状況を遺憾であると表明し、「アップルは、米国領土で発生した大規模テロ攻撃に関与したテロリストの一人の携帯電話へのアクセスについて、当省への協力を引き続き拒否しています」と述べました。

この見解は公の場で広く支持を集めましたが、アップルのティム・クックCEOは、これを「潜在的に」プライバシーを脅かす憂慮すべき侵害だと批判しました。「当社のユーザーを守るためにiPhoneに強力な暗号化を組み込んだ同じエンジニアが、皮肉にも、そのような保護を弱めてユーザーをより危険な状態にするよう命じられることになるでしょう」と述べています。アップルやテック業界の多くの企業から見れば、公的利用のためにいかなる形でも裏口からのアクセスを提供すれば、セキュリティが弱まるというのが問題の本質です。

(暗号化された)世界の終わり、私たちが知るとおりに

暗号化の次の段階では、量子コンピューターの利用が関わってくる可能性があります。これにより、現時点では不可能な複雑さの層が加わることになるでしょう。しかし、量子暗号が一般化するまでは、この画期的な新技術が現在の暗号をほとんど役に立たなくさせてしまうのではないかという懸念があります。暗号化されたサービスへのハッキングの試みは、暗号鍵を使用してのみ特定できる、長く複雑な素数の使用によって阻止されています。

暗号化は、実質的にはパズルや問いの答えを示すものであり、正しい問いが何であるかを知っている人だけを中に入れます。たとえば、答えが18なら、問いは3x6や2x9かもしれません。しかし、扱う答えが非常に長い素数であり、計算が乗算、除算、減算の複雑な組み合わせである場合、単なる推測では決して暗号は解読できません。コンピューターを使った一連の推測では、何百年もかかるかもしれません。しかし量子コンピューターなら、理論上は、暗号鍵のあらゆる順列を同時に試すことができるでしょう。

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